电子倍增器装置及其制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电子倍增器装置，包括：电极(1)；所述电极(1)为六对；所述电极(1)两两平行设置；所述电极(1)均为凸透镜形状；所述电极(1)由玻璃绝缘体构成；所述电极(1)为陶瓷片绝缘体构成。本发明专利技术中的通道电子倍增器结构简单，只有六对平行电极，保证性能的同时，节约了成本，可有效提升产品的利润空间；且本发明专利技术弥补了已有产品加工工艺难的缺陷，对于技术的迭代具有重要意义。

Electronic multiplier device and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
电子倍增器装置及其制作方法
本专利技术涉及电子技术及质谱分析领域，具体地，涉及一种电子倍增器装置及其制作方法，尤其是一种高性能电子倍增器的制作方法及结构。
技术介绍
通道电子倍增器(channeltronelectronmultiplier,CEM)是一种以二次电子发射为原理，作为微弱信号放大检测的真空器件。它不但具有结构简单、增益大、功耗低、体积小和供电方式简单等优势。更重要的是，它还是一个高灵敏度、多功能的探测型器件。它可直接探测到电子、离子、真空紫外光子、中性粒子及α、β、γ射线等，无需任何转换，效率高。目前，在国内外，它应用的范围很广泛，除了用在质谱仪器中作为独立的探测器，更可用于人造卫星或导弹,以及对宇宙空间或者超高空高能带粒子的探测分析。还可以用在中性粒子能谱、真空紫外灯光谱仪及光子计数管等。通道电子倍增器是一种用适当电阻率和二次发射系数材料制成的器件。这种材料可以是有机玻璃、陶瓷或者塑料。为了适应不同应用需求，在这种材料上镀膜，使其具备一定阻值以及二次发射特性。形状可制成平面螺旋、波浪形和直螺旋等。使用时将该器件置于真空中，两端加载2KV～3KV的高压，管子内壁就形成了一个连续倍增极。具有一定动能的离子或电子(100eV)从低端进入通道电子倍增器内，撞击管壁产生2～3个二次电子。这些二次电子在电场作用下加速，撞击到后面的管壁，产生更多的二次电子。经过如此反复后，多次碰撞产生大量的二次电子，在通道电子倍增器的输出端发射出数量极大的电子，获得106至108电子组成的脉冲，因此CEM的增益为106～108。传统的如专利文献CN109643627A所公开的一种电子倍增器的制造方法及电子倍增器，电子倍增器具备：主体部；通道，其以在主体部的一端面及另一端面开口的方式设置于主体部，根据射入的电子放出二次电子，其中，电子倍增器的制造方法具备：第一工序，准备主体部件，主体部件具有一端面及另一端面，且设置有用于连通一端面和另一端面的通道的连通孔；第二工序，在主体部件的外表面及连通孔的内表面通过原子层沉积法形成至少包含电阻层的沉积层，由此形成通道；第三工序，通过除去形成于主体部件的外表面的沉积层，形成主体部。市面上最多的通道电子倍增器制作方法是：先将硅酸铅玻璃通过拉伸、挤压的方式制成不同内径的玻璃胚，再将玻璃胚切成大小为5英寸的圆柱体，再将其置于热碳烧结器上，将玻璃胚的一端，烧结成一个圆锥形孔。紧接着将玻璃胚弯曲制成所需的不同形状，并将之前的圆锥形端口拉伸。完成以上操作后，打磨和抛光通道电子倍增器的输出端。随后，在高纯氦气的环境中，对玻璃内表面高温烧结还原，生成厚度为10nm～100nm的铅，其发射系数大于3，电阻约为102～104MΩ。此种方法制作得到的电子倍增器化学稳定性好，不易氧化。但是这种制作电子倍增器及其制作方法有以下问题：1、加工工艺难。制作通道电子倍增器的硅酸铅玻璃，需要通过拉伸、挤压、切割的方式制成不同形状。这个过程中，对于加工机器和加工精度要求都比较高，使得制作成本大大提高。2、温度要求高。硅酸铅玻璃在高纯氦气的环境中，对玻璃内表面高温烧结还原，生成nm级厚度的铅，保证通道电子倍增器的电阻。其中对烧结的温度控制很关键，需要大量的尝试和试验，才能找到铅析出时的合适温度。如果温度选择不适合，将会增大通道电子倍增器的废品率。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种电子倍增器装置及其制作方法。根据本专利技术提供的一种电子倍增器装置，包括：电极1；所述电极1为六对；所述电极1两两平行设置；所述电极1均为凸透镜形状。优选地，所述电极1由玻璃绝缘体构成。优选地，所述电极1为陶瓷片绝缘体构成。优选地，所述玻璃绝缘体上镀金属层。优选地，所述陶瓷片绝缘体上镀金属层。优选地，所述电极1上的金属层厚度小于100nm。根据本专利技术提供的一种电子倍增器装置的制作方法，包括如下步骤：步骤1，将玻璃拉伸形成具有凸透镜面的玻璃胚，或者将陶瓷件加工形成同样的凸透镜结构；步骤2，在玻璃胚或者陶瓷件镀上一定厚度的金属层；步骤3，在管道的两端加上高压，管道内形成一个电位梯度，电子从一头进入，不断地在电极上撞击、倍增，并向另一端移动，最后在最后一个电极一端，就形成几百万倍的电子流。优选地，所述金属层采用单金属材料制成。优选地，所述金属层为铍铜或镍铍。优选地，所述金属层采用银镁合金材料制成。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术中的通道电子倍增器结构简单，只有六对平行电极，保证性能的同时，节约了成本，可有效提升产品的利润空间。2、弥补了已有产品加工工艺难的缺陷，对于技术的迭代具有重要意义。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术提供的一种电子倍增器装置整体结构示意图。图2为专利技术实施例中的通道电子倍增器示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1至图2所示，根据本专利技术提供的一种电子倍增器装置，包括：电极1；所述电极1为六对；所述电极1两两平行设置；所述电极1均为凸透镜形状。所述电极1由玻璃绝缘体构成；所述电极1为陶瓷片绝缘体构成；所述玻璃绝缘体上镀金属层；所述陶瓷片绝缘体上镀金属层；所述电极1上的金属层厚度小于100nm。在优选例中，所述六对平行电极结构相同，单个电极均为凸透镜形状，电极放置呈对称结构；所述六对平行电极可固定在陶瓷极片或者是印刷电路板上；所述六对平行电极加载不同电压，形成电势梯度；在优选例中，金属膜层具有高阻特性。一种电子倍增器装置的制作方法，包括如下步骤：步骤1，将玻璃拉伸形成具有凸透镜面的玻璃胚，或者将陶瓷件加工形成同样的凸透镜结构；步骤2，在玻璃胚或者陶瓷件镀上一定厚度的金属层；步骤3，在管道的两端加上高压，管道内形成一个电位梯度，电子从一头进入，不断地在电极上撞击、倍增，并向另一端移动，最后在最后一个电极一端，就形成几百万倍的电子流。进一步地，所述金属层采用单金属材料制成；所述金属层为铍铜或镍铍；所述金属层采用银镁合金材料制成。在优选例中，电子、离子、真空紫外光子经由打拿极-3000V引入至通道电子倍增器；通道电子倍增器六对电极分别加载不同电压，将电子、离子、真空光子引入至设备采集端；设备采集端收集到采集信号；采集信号经过后台软件处理得到质谱图。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子倍增器装置，其特征在于，包括：电极(1)；/n所述电极(1)为六对；/n所述电极(1)两两平行设置；/n所述电极(1)均为凸透镜形状。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子倍增器装置，其特征在于，包括：电极(1)；
所述电极(1)为六对；
所述电极(1)两两平行设置；
所述电极(1)均为凸透镜形状。


2.根据权利要求1所述的电子倍增器装置，其特征在于，所述电极(1)由玻璃绝缘体构成。


3.根据权利要求1所述的电子倍增器装置，其特征在于，所述电极(1)为陶瓷片绝缘体构成。


4.根据权利要求2所述的电子倍增器装置，其特征在于，所述玻璃绝缘体上镀金属层。


5.根据权利要求3所述的电子倍增器装置，其特征在于，所述陶瓷片绝缘体上镀金属层。


6.根据权利要求1所述的电子倍增器装置，其特征在于，所述电极(1)上的金属层厚度小于100nm。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡波，于佳佳，景加荣，孙露露，唐朝阳，胡继闯，周旭，沈辉，罗勇，
申请(专利权)人：上海裕达实业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31